System przeciwwirusowy bakterii i archeonów: CRISPR

Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats - CRISPR, wraz z białkami Cas związanymi z CRISPR, funkcjonuje jako adaptacyjny układ odpornościowy bakterii i archeonów przeciwko wirusom i obcym elementom genetycznym.

Gdy DNA wirusa znajdzie się w komórce, białka Cas rozpoznają motyw sąsiadujący z protospacerem lub PAM, wycinają segment protospacer z genomu wirusa i wprowadzają go do macierzy CRISPR.

Matryca CRISPR przechowuje fragmenty DNA wirusa jako odstępy między powtórzeniami palindromicznymi, służąc jako pamięć genetyczna do rozpoznawania przeszłych infekcji.

Tablica CRISPR jest transkrybowana na pre-crRNA, który łączy się z tracrRNA. RNaza III i Cas9 przetwarzają dupleks na crRNA, z których każdy zawiera jeden element dystansowy i powtarza fragmenty.

Kiedy wirus ponownie infekuje, kompleks Cas-crRNA skanuje w poszukiwaniu dopasowania.

Białko Cas rozszczepia DNA wirusa po dopasowaniu, neutralizując infekcję.

PAM wzmacnia specyficzność tej obrony, zapewniając, że białka Cas celują tylko w obce DNA, a nie w własną macierz CRISPR bakterii.